Keşan (Edirne) ve Marmara Ereğlisi (Tekirdağ) Yörelerinde Oligosen Yaşlı Birimlerin Çökel Ortamları ve Linyit Oluşumları.

Transkript

1 Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, C. 23, , Ağustos 1980 Bulletin of the Geological Society of Turkey, V. 23, , August 1980 Keşan (Edirne) ve Marmara Ereğlisi (Tekirdağ) Yörelerinde Oligosen Yaşlı Birimlerin Çökel Ortamları ve Linyit Oluşumları. Sedimentary environments and lignite occurences in the units of Oligocene age in the vicinity of Keşan (Edirne) and Marmara Ereğlisi (Tekirdağ). Muzaffer ŞENOL Maden Tetkik ve Arama Enstitüsü, Ankara ÖZ: Araştırma bölgelerindeki Oligosen yaşlı çökeller delta ve akarsu ortamlarında birikmişlerdir. Bu ortamlar, esas olarak çökellerin litofasiyesleri, sedimenter yapılan, fosil içerikleri ve geometrileri; aynı zamanda bunların dikme kesitte ilişkileri gözlenerek ve bu gözlenenlerin çağdaş ortamlarda yapılmış olan araştırmalarla deneştirilmeleri sonunda ortaya çıkartılmışlardır. Delta depolanmalarında delta ve lagün gibi delta arası çökeller görülmüştür. Keşan yöresinde, linyitler delta düzlüğü ve lagünlerin bataklıklarında bulunmaktadır. Marmara Ereğlisi'nde bunlara menderes yapan ırmakların taşkın ovalarında rastlanmıştır. ABSTRACT: The Oligocene aged sediments of the investigated areas were deposited in fluvial and deltaic environments. This can be stated on the basis of the lithofacies, sedimentary structures, fossil content and geometry of the sedimentary bodies involved; also on their relation in vertical sequences and comparison with the studies made in modern environments. Furthermore in the fluvial environments we distinguished both braided and meandering channel deposits and flood plain deposits. In the deltaic deposits we have seen deltasand interdeltaic sediments such as lagoon. Lignites are found in the Keşan area in the marshes of deltaic plains and lagoons. In Marmara Ereğlisi they are enconuntered in the flood plains meandering rivers.

2 134 ŞENOL GİRİŞ ve AMAÇ Bu araştırma, Kopp, Pavonive Schindler (1969) ve Lebkiichner (1974) tarafından Alt ve Üst Oligosen yaşı verilen linyitli çökellerin ortamlarını saptamak amacıyla yapılmıştır. Bunun için havzanın karakteristik yerlerinden dikme kesitler ölçülmüştür (Şekil 1). Genel olarak kesitlerde, gözlenen birimlerin litofasiyes, sedimenter yapı, fosil içeriği ve geometri özelliklerine ağırlık verilmiştir. Saptanan bu özelliklere uyumlu sütun kesit çizerek, kesit güzergahlarında eski çökel modelleri çıkartılmıştır. Bu modellerin çağdaş ortam modelleri ile deneştirilmeleri sonunda ortam yorumlamalarına gidilmiştir. Kaya türlerinin içerdiği kırıntıların tane boyları Wentworth 1 un (1922) tane boyu ölçeğine göre yapılmıştır. Birimler arasında tane boyu değişimlerini açık seçik gözleyebilmek için her bir tane boyu grubu ayrı çıkıntı yapacak şekilde dikme kesite işlenmiştir. îhce kırıntılı birim (ince kırıntılılar) sözü, kil, mil ve çok ince kum boyu, kaba kırıntılı birim (kaba kırıntılılar) sözü, ince kum boyundan büyük tane boyunda kırıntı içeren çökel birimlerin tanımlanmalarında kullanılmıştır. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Çalışılan yörelerde ve yakın çevrelerinde, Erkılıç (1977) (Şekil 2), Ternek (1949), Lebküchner (1974) jeolojisine, Kara ve Tuncah (1978) (Şekil 3) linyit ve jeolojisine, Gökçen (1971, 1972) sedimentolojisine ve burada adlarını sayamadığımız pek çok çalışmacılar değişik amaçlara yönelik araştırmalar yapmışlardır. GENEL JEOLOJİ Keşan'da Oligosen yaşlı ç öke İler kil taşları ve miltaşların egemen olduğu kalın bir çökel ile temsil edilmiştir. Lebküchner (1974) bu çökellere "Muhacir Formasyonu" adını vermiştir. Kopp, Pavoni ve Schindler (1969) bunların Alt Oligosen yaşında olduklarını söylemişlerdir. Bu çökellerin üstüne linyit arakatkılı kum taşları, miltaşları ve ki İt aş lan gelir. Lebküchner (1974) bu birimlere "Linyitli Kumtaşı Formasyonu" adını vermiş ve Alt Oligosen kısmen de Üst Oligosen yaşında olduğunu söylemiştir. En üst seviyede, az yuvarlanmış, değişik tane boyunda ve çeşitli tür kaya kırıntıları içeren çakıllı bir istif görülür. Lebküchner (1974)?bu istife "Çakıllı Formasyon adını vermiştir. kum taşlarına bırakır. Bunun da üstüne altlan aşındırmalı, çakıl ve çakıllı kumtaşı ile başlayan yukarı doğru tane boyu küçülmesi gösteren çoğun linyit ara katkılı kiltaşları ile son bulan devreler gelir. Bu kısımda ince kırıntılılar devrelerin oran olarak yarıdan çoğunu kapsamaktadır m. den sonra gelen devreler altları aşındırmalı, çakıl ve çakılcık içerikli kaba kumtaşları ile başlar. Bu devrelerde tane boyu küçülmesi nadir olarak ince kırıntılı birimlere kadar olur. Kaba kırıntılı birimlerin değişik yerlerinde yapılan gözlemler, bunların kötü boylanmalı olduğunu göstermiştir. Yapılan çeşitli deneyler sonunda, kırıntıların kökenlerinin başlıca kuvarsitler, granitler, kristalin şistler, kireçtaşları, serpantinler, çeşitli renkli silis taşları, volkanik kay açlar ve bazaltlar oldukları görülmüştür. Kaba kırıntılar, orta ve iyi derecede ve birimlerde yerel olarak değişik boyutlarda ve oranlarda dağılmışlardır. Bu da kaba kırıntılı birimlerin çoğun kötü boylanmış, doku ve bileşim yönünden gerekli olgunluğa erişmemiş olduklarını gösterir. Kumtaşlarında ara gereç görevini yapan kil ve mil boyundaki malzeme kimyasal çimentonun girişini engellemiştir. Bu nedenle kalsiyum karbonat olan çimento kaba kırıntılılarda hacimce %25 den azdır. Bu oranın ince kırıntılılarda %10 dan az olduğu görülmüştür. Çökellerde çimento az olmasına karşın orta ve iyi derecelerde tutturulmuşlardır. Sedimenter Yapılar. Dikme kesitte (Şekil 5) görülen en önemli çökelme yapıları olarak dalga etkisi ile oluşmuş kırışıklar (rıpıl), konvulut laminasyonlar, yatay katmanlar ve laminalar, merceksel katmanlar, tırmanma yapan akıntı çapraz laminaları, akıntı izleri, demir yumruları, aşındırmalı taban, organizma yaşam izleri ve akıntılara bağlı rıpıllarm göçü ile oluşmuş büyük ölçekli çapraz katmanlar tesbit edilmiştir. Dalga rıpıllarının doruk eksenleri K KD KB yönleri arasında değişen gidişlere sahiptir. Akıntı izlerine göre iz bırakan çökeller genellikle D yönüne akmışlardır. Büyük ölçekli çapraz katmanlar orta kaba kumtaşı birimlerinin bazılarında gelişmiştir. Buna göre ırmağın akışı KD D yönlerine doğru olmuştur. Fosil. Doğal olarak linyitli zonlarda bitki fosilleri vardır. Bu zonlarda ayrıca ince kavkılı gastropod fosillerine rastlanmıştır. Marmara Ereğlisi'nde ise Oligosen yaşb çökeller altlarda linyitli kil taş lan, miltaşları ve kumtaşları ile başlar. Bunu Keşan yörelerinde olduğu gibi çakıllı istif örter. Kırıntılar birbirleri ile az miktarda kalsiyum karbonat çimento ile orta ve iyi derecede tutturulmuşlardır. Genellikle katmanlar D B yayılımh ve 5 20 arasında değişen açı ile K e eğimlidirler. DİKME KESİTLER VE YORUMLARI K 1 Kesiti Kesit (Şekil 5) Yenimuhacir Yılanlı (Şekil 2) arasında ölçülmüştür. Kesitler için açıklamalar şekil 4'de verilmiştir. Litofasiyes. Kesit en altlarda zeytini siyah renkli kiltaşı çökelleri ile başlar. Bunlar üste doğru mi İtası birimleri ile ardalanmahdır. 100 m. den sonra kiltaşları ve miltaşları yerlerini göreli olarak çok ince kaba kum boyutlar arasında değişen»ekil 1. Buldum haritası r igure 1. Location map.

3 OLİGOSEN YAŞLI LİNYİT OLUŞUMLARI 135 Şekil 2. Keşan Malkara civarı uranyum aramaları jeoloji haritası. (M. Erkılıç, 1977'den sadeleştirilerek alınmıştır.) Figure 2. Geological map of Keşan Malkara district for uranium exploration. (Adapted from M. Erkılıç, 1977.)

4 136 ŞENOL Şekil 3. Köprüce Çiftlik ile Sultanköy arasının genel jeoloji haritası. (H. Kara ve E. Tuncalı'dan alınmıştır.) Figure 3. General geological map of the area between Köprüce Çiftlik and Sultanköy. (From H. Kara and E. Tuncaii.) Geometri.Kesitin başlangıcından ortalara kadar olan kısımlarda birimler geniş katmanlıdırlar. Katmanlar lamina orta kalınlık (0,3 30 cm.) arasında değişir. Kumtaşları kiltaşları ve miltaşlarına göre daha kalın katmanlıdır. Kesitin üstlerine gelen kısımlarda devrelerde bulunan kaba kırıntılılar mercek şekillidirler. İnce kırıntılılar ise geniş yayıhmlı ve katmanlıdırlar. Bunların şekil ve yayıhmları taşkın ovalarının geometrilerine ve akarsuyun göçüne bağlı olarak değişiktir. Renk. Kesitte yer alan ince kırıntılı birimlerde zeytini siyah, kaba kırıntılılarda koyu sarımsı turuncu ve linyit içerikli çökellerde siyah renk egemendir. Ortam Yorumu. Çalışılan bölgenin karakteristik yerlerinden ölçülen ve yukarıda değinilen verilere uyumlu olarak incelenen dikme kesitin (Şekil 5) çağdaş ortam modelleri (Scruton,

5 OLİGOSEN YAŞLI LÎNYÎT OLUŞUMLARI 137

6 138 ŞENOL Saptanan delta çökelleri, arazide geniş yayılımlar gösterir. Arazi gözlemlerimize göre Keşan Oligoseninde tek delta gelişiminden öte büyük bir delta kompleksi vardır. Şüphesiz bu karmaşığın farklı yörelerinde çökel modelleri tümü ile birbirlerine benzemez. Bunun en önemli nedeni malzemeyi taşıyan suyun enerjisinin ve ortam karakterlerinin zaman ve mekan içinde farklılık göstermesidir. K 2 Kesiti Kesit (Şekil 6) Demirci Doğan köyleri (Şekil 3) arasında ölçülmüştür. Litofasiyes. Kesit alt kesimlerde paralel katmanlı ve zeytini siyah renkli ince kırıntılılardan temsil edilmiştir. Daha üstlerde bunun arasına yer yer kumtaşları girer m. ler arasında bulunan çökeller linyit arakatkılı ve fosil içeriklidirler. Kesitin üst kesimlerine doğru, K 1 Kesitinde değinilen devresel çökellerin hemen hemen aynısı gelir. Fosil içeren birimlerde kalsiyum karbonat olan çimento oldukça yoğundur. Diğer birimlerin petrolojik özellikleri hemen hemen K 1 Kesitinde değinilenlerle eş olduğundan bu kısımda yazılmamıştır. Sedimenter Yapılar. Kesitte (Şekil 6) izlenen en önemli sedimenter yapılar olarak; dalga etkisi ile oluşmuş rıpıllar, yatay katmanlar ve laminalar, derecelenmeler, organizma yaşam izleri, bozulmuş katmanlar aşındırılmış tabanlar, akıntılara bağlı rıpılların göçü ile oluşmuş büyük ölçekli çapraz katmanlar ve küçük ölçekli çapraz laminalar gözlenmiştir. Derecelenme ortamın durgun olmasından kaynaklanmıştır. Organizma yaşam izleri büyük ölçüde ince kırıntılılarda ve kömürlü çökellerde yoğunlaşmıştır. Bunların yoğunlaştığı yerlerde katmanların çoğunluğu bozulmuştur. Çapraz katmanlardan alınan ölçülere göre suyun akıntısı genellikle K KD D yönlerine doğru olmuştur. Fosil. Kesitin orta yerlerinde bulunan bazı çökellerde lagüner somatır (Lebküchner, 1974) ortamda yaşayan lamellibranş ve gastropod fosillerine rastlanmıştır. Linyitli çökellerde bitki fosilleri vardır. Şekil 6. K 2 kesiti, Demirci Doğanköy arasında ölçülmüş startigıafik dikme kesiti ve sedimentolojik özellikler. Figure 6. Section K 2, the sedimentary characterestics and measured stratigraphical vertical section between Demirci Doğanköy regions. Geometri. Alt kesimlerdeki çökeller geniş yayılımlı ve lamina çok ince (0,3 10 cm.) arasında değişen kalınlıkta katmanlıdır. Daha üstlerde devresel istiflerin alt kısmını oluşturan kaba kırıntılılar fazla yayılımlı değillerdir. Bunlar kanalın geometrisine göre gelişmiş mercek şekillidirler. Devrelerin üstlerini oluşturan ince kırıntılı birimler lamina çok ince ( 0,3 10 cm.) kalınlıkta katmanlıdırlar. Bunların şekil ve yay ılımları, taşkın ovalarının geometrilerine ve akarsuyun zaman içinde olan yatay göçüne bağlı olarak değişiktir. Linyit delta üstünde gelişen bataklıklarda olmuştur. Akarsu dolgularında gelişen akıntılara bağlı büyük ölçekli çapraz katmanlara göre malzeme genellikle ortama GB B yönlerinden taşınmıştır. Kırıntıların orta ve iyi yuvarlak olması taşınmanın uzaklardan olduğunu gösterir. Renk. Bu kesitteki çökellerin renkleri hemen hemen K 1 Kesitinde değinenlerle aynıdır. Ortam Yorumu. Yukarıda değinilen verilere uyumlu olarak incelenen dikme kesitin (Şekil 6) alt kesimleri lagün, üstleri akarsu ortamları olarak yorumlanmıştır.

7 OLİGOSEN YAŞLI LİNYİT OLUŞUMLARI 139 Lagün ortamı, ince kırıntılı ç öke İlerle temsil edilmiştir. Bazı katmanlarda lagüner somatır ortamlarda yaşayan fosillere rastlanmıştır. Linyit oluşumu ortamın bataklık kısımlarında gelişmiştir. Akarsu ortamı, devresel dolgularla temsil edilmiştir. Bu devrelerde oran olarak ince kırıntılıların kabalara göre az olmaları bunların, enerjisi fazla olan örgülü akarsu çökeileri olduğunu gösterir. Bu çökellerde gelişen çapraz katmanlara göre malzeme ortama genellikle G GB B yönlerinde taşınmıştır. M 1 Kesiti. Kesit (Şekil 7) Kargaburnu Demirtepe (Şekil 3) arasında ölçülmüştür. Litofasiyes. Kesit tümü ile altlan aşındırmak devresel istiflerden oluşmuştur. Bu devrelerin herbiri kaba kırıntılılarla başlar ve üste doğru göreli olarak ince kırıntılılara geçer. Alt kesimlerde ince kırıntılılar devrelerin oran olarak %70 kadarını oluşturduğu halde bu oran üst devrelerde %40'ın altına düşer. Linyit oluşumu alt kesimlerdeki devrelerin ince kırıntılılarında gelişmiştir. Kırıntılıların petrolojik özellikleri genellikle K 1 Kesitinde değinilenlerle benzerlik göstermektedir. Sedimanter Yapılar. M 1 Kesitinde en önemli çökelme yapıları olarak aşındırmak taban, derecelenme, konvolut ve paralel laminasyon, organizma yaşam izleri, demir yumruları, gecikme çökelleri ve akıntılara bağlı rıpüların göçü ile oluşmuş büyük ölçekli çapraz katmanlar ve küçük ölçekli çapraz laminalar tesbit edilmiştir. Fosil. Bilhassa kömür içerikli ince birimlerin bazılarında çok az olarak ince kavkılı gastropodlara rastlanmıştır. Doğal olarak kömürlü zonlarda bitki fosilleri vardır. Geometri. Bu kesitten evvel K 1 ve K 2 kesitlerinde devresel birimler için değinilen geometri özellikleri buradaki devresel çökeller içinde geçerlidirler. Renk. Bu kesitte görülen renkler hemen hemen diğer kesitlerde değinilen çökel renkleri ile aynıdır. Ortam Yorumu. Yukarıda değinilen verilere uyumlu olarak incelenen dikme kesitin (Şekil 7) çağdaş çökel ortam modelleri (Doeglas, 1962; Williams ve Rust, 1969; Coleman, 1969; Me Go wen ve Garner, 1970) ile karşılaştırılması sonunda yazar bu kesitin akarsu ortamı modellerine uygun geldiğini görmüştür. Akarsu ortamı, altlarda menderesli, daha üstte örgülü akarsu çökelleri ile temsil edilmiştir. Bazı birimlerde gelişen çapraz katmanlara göre malzeme ortama genellikle G yönünden taşınmıştır. Kaba kırıntılıların orta ve iyi yuvarlak olması taşınmanın uzaklardan olduğunu gösterir. Linyit oluşumu menderesli ırmakların taşkın ovalarında görülmüştür. LİNYİT OLUŞUMLARI Deltalarda linyit oluşumu, delta üstünde gelişen bataklıklarda görülmüştür. Burada bulunan linyit birimlerinin kalınlıkları en fazla 4m., uzunlukları ise birkaç kilometre olan kamalar ve mercekler şeklindedir. Linyit katmanları arasında farklı kalınlıkta ve yayılımda ince kırıntılı çökel birimler vardır. Lagünlerde linyit oluşumu lagün bataklıklarındadir. Burada bulunan linyit birimleri sınırlı kalınlık ve yayılımlıdırlar. Çoğun linyitler ince kırıntılılar içerirler. Şekil 7. M 1 kesiti, Kargaburnu-Demirtepe arasında ölçülmüş stratigrafik dikme kesit ve sedimentolojik özellikler. Figure 7. Section M 1, the sedimentary characteristics and measured stratigraphical vertical section between Kargaburnu Demirtepe regions.

8 140 ŞENOL Menderes yapan akarsuların taşkın ovalarında oluşan linyit birimlerinin kalınlıkları ve yayıhmları fazla değildir. Bu yayılım, taşkın ovalarının geometrileri ve akarsuyun zaman içinde olan yataklarının göçü ile büyük ölçüde kontrol edilmiştir. Örgülü akarsu yataklarında kaydadeğer linyit oluşumlarına rastlanmamıştır. Bunun sebebi linyit oluşumu için elverişli olan taşkın ovalarının örgülü akarsu ortamlarında gelişmemiş veya az gelişmiş olmasındandır. Çalışılan yörelerde linyit oluşumu otoktondur. Bu oluşumun yataklanma özellikleri paralik kömür havzalarına çok benzer. SONUÇLAR Keşan yörelerinde; Oligosen yaşlı çökellerin kırıntıları G GB B yönlerinden taşınmışlardır. Kırıntılar, delta (delta altı, delta önü ve delta üstü), lagün ve akarsu (örgülü) ortamlarında çökelmişlerdir. Linyit oluşumu delta üstü düzlüklerde ve lagünlerde gelişen bataklıklarda olmuştur. Marmara Ereğlisi yörelerinde; Oligosen yaşlı çökellerin kırıntıları genellikle G yönünden taşınmışlardır. Kırıntılar akarsu (örgülü ve menderesli) ortamında çökelmişlerdir. Linyit oluşumu menderesli ırmakların taşkın ovalarında görülmüştür. Görülüyor ki, Oligosen yaşlı linyitler çeşitli ortamlarda oluşmuştur. Ortamlara bağlı olarak Kalınlıkları, yayıhmları, gelişimleri, v.b. özellikleri farklı olan linyitler için aramalarda detaylı havza etüdlerinin yapılması kaçınılmaz bir olgudur. KATKI BELİRTME Yazar, çalışmalar sırasında gerekli kolaylığı sağlayan C. Sungur'a, M. Erkıhç'a, H. Kara'ya ve E. Tuncalı 'ya teşekkürleri- DEĞİNİLEN BELGELER Coleman, J. M., 1969, Brahmapudra River: Channel processess and sedimentation. Sediment. Geol. 3, Deoglas, D. T., 1962, The structure of the sedimentary deposits of braided rivers. Sedimentology., 1, Donaldson, A. C, Martin, R. H., Kanes, W. H., 1970, Holocene Buadalupe delta of Texas gulf coast. In: Morgan, J. P., ed., Deltaic sedimentation, modern and ancient. Soc. Econ. Paleontologists Mineralogists Spec. Publ. 15, Erkılıç, M., 1977, Trakya uranyum aramaları ön raporu. M.T.A. Uranyum servisi rap. no. 488, Ankara Gökçen, S. L., 1971, Keşan bölgesi türbiditlerinde siklik sedimantasyon. Hacettepe fen ve müh. bil. der. 1, 50 65, Ankara, 1972, Keşan bölgesi kumtaşlarınm yapısal dokusal özellikleri ve bölgenin sedimenter fasiyesleri. Hacettepe fen ve müh. bil. der. 2, 1, 50-65, Ankara Kara, H., Tuncalı, E., 1978, Köprüce Çiftlik ile sultanköy arasının jeolojisi. M.T.A. (Yayınlanmamış), Ankara Koop, K., Pavoni, N., Schmdler, C, 1969, Geologie Thrakiens IV: Das Ergene-Becken. Beih. z. Geol. Jahrb., Helt 76, 136s., Hannover. Lebküchner, F. R., 1974,-Orta Trakya Oligosen'inin jeolojisi hk. M.T.A. der. 83, 1-30, Ankara McGowen, J.H., Garner, L.E., 1970, Physiographic features and stratification types of coarse grained point bars: Modern and ancient examples: Sedimentology 14, Reineck, H-E., 1970b, Marine Sandkörper, rezent und fossil. Geol. Rundschau 60, Scruton, P.C., 1960, Delta building and deltaic sequence, in: Shepard, F. P., Phleger, F.B., Andel, T.H. Van Singh, I.B., 1972, On the bedding in the natural levee and the point bar deposits of the Gomti River, Uttar Pradesh, India. Sediment. Geol. 7, Ternek, Z., 1949, Geological study of the region Keşan Karadağ. Istanbul Yazunn Uk geliş tarihi: Yazının düzeltmeden geliş tarihi: Yayma verildiği tarih: Wentworth, C.K., 1922, A. scale of grade and class terms for clastic sediments. J. Geol. 30, Williams, P.F., Rust, B.R., 1969 f, The sedimentology of a braided river. J. Sediment. Petrol. 39,